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验证码有什么用?
在 12306 上买过火车票的人,大概都领会过 12306 的花式验证码。被验证码虐过的人应该不在少数。12306 的验证码经历了数字、字母、加减法、闪烁变形字母、干扰线变形字母、图片等变化,更可怕的是,图形码的数量已经多达 581 种,可细分为十二个品类。按照每次输入两个关键词的登录规则,用户将面临 336980 道不同的验证码,而一次性输入正确的概率仅为 8%!说实话,8% 的输入成功率一般没有哪家公司敢这么玩,12306 敢这么任性就是因为该网站具备垄断的权力,网上购火车就这一个渠道,你不忍也得忍。不过鉴于 12306 的这套花式验证码都是为了对付可恶的黄牛,我们也没什么好抱怨的。除了 12306,似乎所有 app 在操作的时候总要发验证码进行验证,这又是为何呢?手机短信的唯一用途成了花式接收验证码。不知从何时起,生活中的一切操作都被无穷无尽的验证码所占据,我们似乎已经记不起来,自己也曾度过一段没有验证码的生活。互联网发展最初是没有验证码的。那时候在论坛上发帖留言,只需一个回车键就能搞定。但这样的日子并没有安稳多久,因为网络黑客发现自己要是写个程序自动发消息,就能刷爆论坛,甚至直接让服务器崩溃,好好玩的样子。他们编写了一种能够大量、重复编写信息的程序,伪装成人类用户,肆无忌惮地朝网络上倾倒大量的、无意义的“僵尸”信息,垃圾邮件、垃圾广告、垃圾评论到处乱飞。这都还只是恶作剧,更恶劣的是让程序用穷举方式盗取别人的账号密码,然后非法谋取利益。不只是影响到了用户,就连提供商也收到了不少的牵连,这其中当属电子邮件提供商最惨。黑客每天用电子邮件供应商的免费邮箱发垃圾邮件,用户每天邮箱里躺着的不是工作邮件,而是成百上千的垃圾邮件。这些邮件供应商还拿这些黑客没一点办法,不审查吧,无法保证自己的服务质量,用户怨声载道;挨个审查邮件吧,工作量大到怀疑人生,而且又有不尊重用户隐私的嫌疑,真是被黑客玩得没一点脾气了。难道没有任何手段约束程序机器人吗?有。此前有一个人叫图灵,著名的图灵测试就来自于他:图灵***用“问”与“答”模式,即观察者通过控制打字机向两个测试对象通话,其中一个是人,另一个是机器。要求观察者不断提出各种问题,从而辨别回答者是人还是机器。比如——问:你会下国际象棋吗?答:是的。问:你会下国际象棋吗?答:是的。问:请再次回答,你会下国际象棋吗?答:是的。不用想,面前这位是很大概率是一台笨机器。问: 你会下国际象棋吗?答:是的。问:你会下国际象棋吗?答:是的,我不是已经说过了吗?问:请再次回答,你会下国际象棋吗?答:你烦不烦,干嘛老提同样的问题。那么你面前的这位,大概是一个活生生的人。从上述两种对话可以看出:第一个回答者只是单纯从知识库里提取简单的答案,第二种则具有分析综合的能力。这一实验给了一位叫路易斯·冯·安的 21 岁大学生很大灵感。路易斯·冯·安是一个计算机天才,17岁进入卡内基梅陇大学。在大学时期,他凭借良好的表现获得了导师曼纽尔·布鲁姆的赏识,傲人履历让雅虎向他伸出橄榄枝——Yahoo(雅虎)在当时还是最有实力的邮件提供商,他们下定决心要解决网络黑客问题。路易斯·冯·安从图灵实验中受到启发,没多久就给出了独特的解决方案:路易斯发现,人类的肉眼可以轻易识别图片里的文字信息,但机器不能,尤其是在那个 AI 一点都不发达的年代里。只要在邮箱注册和发送前加一道验证码来验证,就能立刻辨别出对方是人还是机器了。有了路易斯·冯·安的奠基,验证码的种类也就越来越多了。比如 12306 “人神共愤”的加减法、干扰线变形字母、图片验证码……在那个年代,验证码实实在在地解决了问题,但在当今时代,验证码还能那么好用吗?也不见得。比如我们最常见的短信验证码,其实很容易被手机病毒盗取,被不法之徒拿去进行恶劣的电信诈骗等违法活动。因此金融类 App 在你[_a***_]的时候,会想方设法验证你究竟是不是本人,连续输错三次账户就会被锁定。
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有因必有果,19***年,为了阻止黑客入侵后台,Alt***ista公司的程序猿,利利布里奇等人,首创了扭曲字母验证码。报应就是,今天的我们被魔性验证码在线刁难,EyeOpener今日话题,烦人验证码的故事。
虽然出现的早,但直到2003年,验证码才第一次拥有了姓名。卡内基梅隆大学的路易斯·冯·安,把它叫做“Captcha”, 但这只是个缩略词,它的全称是:全自动区分计算机和人类的公开图灵测试。(completely Automated Public Turing test to tell Computers and Humans Apart)
顾名思义,captcha是用来区分正在操作机器的是计算机还是人类,因此必须满足“只有人类才能解答”的前提条件。以抢票为例,只有这样,系统才能确保网络那头是***,而不是黄牛***呀。
20世纪末,人工智能水平普遍不高,扭曲变形字母款captcha,就可以把多数心怀不轨的恶意程序拦截的死死的。
但俗话说:世界上没有没有bug的程序。一方面:黑客会利用二值化处理,滴水算法切割等听起来就很专业的方法破解验证码。另一方面:甚至衍生出“打码工”,我们网上经常刷到的那种“只要会上网,会打字,一天包赚XXX元”的野路子广告,它的工作内容其实就是请你用肉眼识别验证码,然后人工录入字库,以供机器学习。
老网民们大概都记得,刚开始上网的时候,是不存在验证码(captcha)这么一种东西的。这造成的结果是,垃圾评论和垃圾邮件可以轻松通过任何一个网站的注册程序,通过各种方式轰炸人民群众的眼球。
最先想要解决这一问题的是雅虎——作为互联网时代早期最重要的免费邮件提供商,他们一方面要解决用户们每天遇到的数以百计的垃圾邮件轰炸,另一方面,他们自己的免费邮箱,恰恰又是垃圾邮件的最爱——耗费无数***所阻止的垃圾邮件,都来自于自己的服务器。这让雅虎开始认真考虑如何解决人机辨识问题。
他们找到一位当时刚刚21岁的天才——Luis von Ahn。 而Luis Von Ahn给出的方案,就是这个让人民群众微微皱眉,但是让计算机耸肩挠头的验证码。计算机辨识技术还很落后,对于经过扭曲、污染的文字,无法辨识。而人类却可以轻松认出这些文字。这是一个简单而巧妙的设计,计算机先是产生一个随机的字符串,然后用程序把这个字符串的图像进行随机的污染,扭曲,再显示给显示器前的人或者机器。凡是能够辨识这些字符的,即为人类。
故事还没完,Luis Von Ahn是那种追求完美的科学家。当全世界数以十亿计的人每天都会浪费几秒钟的时间参与辨认文字这一简单活动的时候,他开始思考,其中浪费的人脑智力是否能得到更好的应用呢?Luis Von Ahn的最终设计是,让人们用这些脑力解决一些计算机无法解决的“图书数字化”。
在计算机时代以前,印刷术已经存在了数百年,但这些印刷术所产生的书本和报纸等等,对于计算机来说都是模拟信号,仅以图像的形式存在,而非以数字化的形式存在。但是,早期的印刷术并不精确,文字大小不一,形象有差别。而且因为印刷品年代久远,拥有各种细微的缺损和污染。这对人眼来说不是什么大问题,但对计算机来说就麻烦了。
因此,2002年,luis Von Ahn开始让验证码引用各种无法被计算机辨识的文字图像,目前,已经有上万网站***用他的新一代验证码。每天帮助辨识数以百万计的古老文档。问题在于,对于最初的验证码来说,计算机实际上是知道答案的。而Luis希望人们辨识的文字,计算机实际上是不知道答案的,那如何能验证返回的答案到底是不是真的呢?
解决这个问题的方法依然体现了Luis一贯的简洁和优美,他让人们每次辨识两个,而非一个验证码,其中一个来自于计算机随机生成的字符串,而另一个则是从文档中选取的计算机不认识的字符图像。只要人们对前一个字符串给出的答案是正确的,那么就判定,人们对后一个验证码的辨识是正确的。
用这一方法,luis的验证码2.0 已经帮助完成了整个***130年的报纸存档数字化——这一本可能花费无数时间和***的工程,在几个月之内就由各位网友们完成了。
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